DNA纳米开关技术取得重大进展

科学家利用DNA“折纸”技术成功设计出一种纳米级开关,能够在毫秒级时间内快速翻转,并在无外力持续作用的情况下稳定保持状态数天之久。这项发表于《Science Robotics》的研究为分子机器人和智能材料领域开辟了全新的可能性。DNA折纸是一种利用短链DNA将单链DNA支架折叠成精确2D或3D形状的技术,已被广泛应用于药物递送和电驱动纳米器件等领域。然而,此前的DNA器件往往面临一个关键难题:无法同时兼顾快速响应和长时间稳定性。这次的突破正是在这个矛盾之间找到了平衡点。新型纳米开关受宏观机械开关启发,采用了创新的机械双稳态结构设计。研究团队通过精密设计DNA折纸结构的层次和连接点,使开关能够在两个稳定状态之间以毫秒级速度快速跳转。更关键的是,当开关切换到新状态后,即使完全移除外部驱动力,它也能够在该状态下稳定保持数天而不回弹。这种“快切换、长保持”的组合性能在此前的分子器件中是前所未见的。研究人员解释,其核心机制在于DNA分子间......阅读全文

调控微观结构刚性的DNA折纸纳米器件

  9月14日,华中科技大学生命科学与技术创新基地本科生创新团队BIOMOD HUST-China再次传来捷报:团队论文《A DNA Origami Mechanical Device for the Regulation of Microcosmic Structural Rigidity》(可用

DNA纳米开关技术取得重大进展

科学家利用DNA“折纸”技术成功设计出一种纳米级开关,能够在毫秒级时间内快速翻转,并在无外力持续作用的情况下稳定保持状态数天之久。这项发表于《Science Robotics》的研究为分子机器人和智能材料领域开辟了全新的可能性。DNA折纸是一种利用短链DNA将单链DNA支架折叠成精确2D或3D形状的

什么是DNA纳米技术

脱氧核糖核酸(英语:Deoxyribonucleic acid,缩写为DNA)又称去氧核糖核酸,是一种分子,可组成遗传指令,以引导生物发育与生命机能运作。主要功能是长期性的资讯储存,可比喻为“蓝图”或“食谱”。其中包含的指令,是建构细胞内其他的化合物,如蛋白质与RNA所需。带有遗传讯息的DNA片段称

Nature子刊:基于DNA折纸纳米结构的可快速解毒纳米抗凝剂

  透析环路中产生的凝血反应是急慢性肾损伤患者进行血液透析时出现的一种问题。肝素与低分子量肝素常用于临床血液透析过程中,但具有不良反应;而其解毒剂鱼精蛋白具有一定的毒性。开发出高效、可控、安全的抗凝剂用于透析,是临床实践的重大需求。与直接清除循环系统中的抗凝药物相比,利用解毒剂对其活性进行控制是一种

科学家利用DNA折纸术创造动态纳米机器工具箱

  慕尼黑工业大学创造的最新DNA纳米设备,包括一个具有可移动手臂的机器人,一本可以开合的书,一个可由开关控制的装置和一个致动器。这一创造是将DNA作为纳米级别的结构和机器的可编程建造材料的突破性科学进展。这项发表在期刊《科学》上的研究结果展示了一种结合以及重新排列模块化3D建造

苏州纳米所利用DNA折纸术构建金纳米棒

  等离子体纳米粒子及其组装结构因为优异的光学特性在纳米科技中具有广泛应用,如超材料、生物传感器、光电器件等。精准构建等离子体纳米结构对于光学特性的深入研究意义重大,而精确调控等离子体纳米粒子的表面功能性质则是进一步获得复杂自组装体系的关键。目前借助各种物理和化学方法,可在纳米粒子表面的一定区域范围

DNA纳米技术催生新型合成疫苗

  为了寻找更安全有效的疫苗,亚利桑那州立大学的科学家利用DNA纳米技术开发了一类全新的合成疫苗,展示了这一技术的广阔前景。这一类新合成疫苗能够通过自组装的三维DNA纳米结构进行安全有效的运输,文章发表在Nano Letters杂志上。   研究人员指出,疫苗在有效提高公共健康水平中发挥了极大

人造分子马达——“DNA折纸”的标志牌

物理学家已经完全用DNA链建造了一个分子尺度的马达,并通过缠绕DNA“弹簧”来存储能量。德国慕尼黑工业大学的生物物理学家Hendrik Dietz说,这不是第一个DNA纳米马达,但它“肯定是第一个真正执行可测量机械工作的”,他的团队在7月20日的《Nature》杂志上报告了这一结果。这项技术增加了越

国家纳米中心用DNA折纸术组装纳米颗粒三维手性螺旋结构

  如何能在纳米尺度上对材料结构进行精确的控制,形成具有特殊性能的聚集体,是当今科学界最具有挑战性的前沿课题之一。近年发展起来的DNA折纸术是一种独特的自下而上的自组装纳米技术,被用于制备多种尺寸、形貌的二维和三维纳米图案。DNA折纸纳米结构由于结构可设计性和空间

上海应物所合作研究实现“中国地图”上的DNA纳米芯片

  Small杂志封面   基因芯片(DNA芯片)是遗传分析领域的重要工具。常用的DNA芯片都是将DNA探针分子固定在固态基片上,因此往往会受到固液界面反应效率的限制。最近,中科院上海应用物理研究所物理生物学实验室和上海交通大学Bio-X研究院的研究人员合作,发展了一种基

科研人员利用“DNA折纸术”构建等离子体纳米结构

  在纳米尺度自下而上构建高度有序且具有奇异光学性质的等离子体结构,一直是纳米光子学领域的重要目标。近期,中国科学院上海应用物理研究所的研究人员利用结构精确可控的“DNA折纸术”(DNA origami) 构建了一系列精巧的二维等离子体纳米结构。通过巧妙地将纳米金粒子来桥连DNA折纸结构,可以像“七

DNA纳米技术主要指的是什么

DNA纳米技术(DNAnanoteehnology)是指以DNA的理化特性为原理设计的纳米技术,主要应用于分子的组装。DNA复制过程中所体现的碱基的单纯性、互补法则的恒定性和专一性、遗传信息的多样性以及构象上的特殊性和拓扑靶向性,都是纳米技术所需要的设计原理。

研究发展分钟量级快速DNA折纸术新方法

  中科院上海应用物理所物理生物学研究室与苏州纳米所和丹麦奥胡斯大学合作,在DNA纳米折纸术研究方面取得了重要进展,相关结果在线发表于《美国化学会志》并于近期正式刊出(J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 696-702)。该研究工作发展了一种分钟量级的快速DNA折纸术新

上海应物所利用“DNA折纸术”构建等离子体纳米结构

  在纳米尺度自下而上构建高度有序且具有奇异光学性质的等离子体结构,一直是纳米光子学领域的重要目标。近期,中国科学院上海应用物理研究所的研究人员利用结构精确可控的“DNA折纸术”(DNA origami) 构建了一系列精巧的二维等离子体纳米结构。通过巧妙地将纳米金粒子来桥连DNA折纸结构,可以像“七

科学家实现高阶DNA折纸结构高效制备

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517803.shtm近日,国家纳米科学中心研究员丁宝全与亚利桑那州立大学教授颜颢团队合作,在构建支链核酸引导DNA折纸结构进行精确共组装方面获重要进展。相关研究已在《美国化学会志》发表。DNA折纸作为一类

可以快速检测病毒的DNA纳米“机器”

  由合成DNA构成的纳米机器(nanoscalemachine ),可以快速、准确、廉价地诊断出包括艾滋病在内的多种疾病。  近日,一项研究可能会彻底改变冗长,繁琐,昂贵的抗体检测流程,来帮助医生们更好地诊断传染病和自身免疫性疾病,如类风湿性关节炎和艾滋病(HIV)。一个国际研究团队设计并合成了一

Nature子刊:DNA纳米机器人精准靶向癌症

  导读:我们目前对抗恶性肿瘤的方法还远远不够,常见的化疗和放射治疗有时很成功,但也会带来巨大的副作用。这主要是因为体内的健康细胞也会被“连累”受到化学物质和辐射的“轰击”。研究人员一直在努力寻找一种靶向肿瘤且不伤害健康细胞的方法。而2月12日《Nature Biotechnology》杂志上发表的

《自然》:一旦被编程,分子机器人就能自动完成任务

  美国研究人员在分子机器人研究方面获得了重大突破。他们对一个由DNA(脱氧核糖核酸)制成的分子机器人进行了编程,让其沿着一个DNA轨道前进、移动、后退、停下。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级别的、仿如变形金刚一样可自组装的机器人来完成不同的任务。相关研究发表在

美研制出可编程的分子机器人

  美国研究人员在分子机器人研究方面获得了重大突破。他们对一个由DNA(脱氧核糖核酸)制成的分子机器人进行了编程,让其沿着一个DNA轨道前进、移动、后退、停下。该项技术进步或许可以让科学家最终制造出分子级别的、仿如变形金刚一样可自组装的机器人来完成不同的任务。相关研究发表在5月13日出

DNA纳米机器人可改造人造细胞-为合成生物学发展提供全新工具

德国斯图加特大学第二物理研究所领导的团队开发出可改造人造细胞的DNA纳米机器人。这一创新技术能控制合成细胞中脂质膜的形状和通透性,为合成生物学发展提供了全新工具。相关成果发表在最新一期《自然·材料》杂志上。可重构DNA纳米机器人在合成细胞表面工作。图片来源:德国斯图加特大学细胞的形态对生物功能至关重

著名科学家颜颢Science发表重大技术突破

  Francis Crick在1953年绘制的一张粗糙的铅笔素描画是伦敦维尔康姆图书馆(Wellcome Library)贵重的馆藏之一。这张素描图第一次展示了DNA的双螺旋结构。然而几乎没人预料到了DNA简单的自组装特性以及它万能的承载信息的能力,能被应用到Watson和Crick(或事实上,大

我国DNA纳米技术研究不断取得新突破

应用前景广阔的新兴领域  DNA纳米技术是利用DNA的分子性质,如自组装的特性,构建出可操控的新型纳米尺度聚集体或超分子结构。此时,DNA的作用不是遗传物质,而是作为结构模板,或是作为计算工具。  DNA纳米技术是一个新兴研究领域,具有广阔的发展前景。2006年,加州理工学院博士Rothe

上海应物所在DNA折纸纳米力学成像探针设计方面取得进展

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,

新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,

新型纳米力学成像探针实现DNA的直读检测和高分辨成像

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017,

新型纳米力学成像探针实现原子力显微镜下DNA的直读检...

新型纳米力学成像探针实现原子力显微镜下DNA的直读检测和高分辨成像 近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作,基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针,实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《

JACS:南京大学实现横向DNA双链环的平行纳米组装

上图为两条不同序列的96碱基的DNA小环(C1和C2)在6条不同序列的短链作铰链的辅助下构建的DNA纳米管(NT1)及其相应的原子力显微镜图,管径10纳米,管长1~15微米;下图为一条96碱基的DNA小环在3条不同序列的短链作铰链的辅助下构建的DNA纳米管(NT3)及其相应的原子力显微镜图,管径10

“折纸DNA”设计控制病毒组装

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/504958.shtm 衣壳涂层在不同厚度和形状的结构上的适用性。图片来源:《自然·纳米技术》科技日报北京7月17日电 (记者张梦然)据发表在最新一期《自然·纳米技术》上的一项研究,澳大利亚格里菲斯

智能型DNA纳米机器人来了!

1月11日,2021中关村国际前沿科技创新大赛总决赛在京举行,可用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人亮相大赛成果展,吸引了众多与会人员的关注。据介绍,智能型DNA纳米机器人项目成果来源于中国科学院国家纳米科学中心研究员聂广军团队,是国家自然基金委与北京市自然基金委促成的第一个优秀成果落地转化项目。智

上海应物所等在DNA折纸单分子反应中发现分子穿越现象

  近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学生物医学工程院合作,在DNA折纸单分子反应的研究中获得了重要进展,研究论文Molecular Threading and Tunable Molecular Recognition on DNA Origami N